【MongoDB-Redis-MySQL-Elasticsearch-Kibana-RabbitMQ-MinIO】Java全栈开发软件一网打尽

"Java全栈开发一网打尽:在Windows环境下探索技术世界的奇妙之旅"

前言

全栈开发是一项复杂而令人兴奋的任务,涵盖了从前端到后端、数据库到可视化层、消息队列到文件存储的广泛领域。本文将带您深入探讨在Windows环境下进行全栈开发的过程,涵盖了Java全栈开发所需的关键技术和工具。无论您是初学者还是经验丰富的开发人员,本文都将为您提供有关如何准备开发环境、构建数据库层、开发搜索与可视化层、构建消息队列与文件存储层以及测试与部署应用程序的宝贵信息。

本文旨在向您展示如何在Windows环境下进行全栈开发,从Java开发环境的安装和配置开始,一直到API测试和应用程序部署。我们将介绍关键技术和工具,包括Java Development Kit (JDK)、IDE、Maven、Git、Docker、MongoDB、Redis、MySQL、Elasticsearch、RabbitMQ、MinIO、ApiPost和Postman等。通过这篇文章,您将学到如何构建一个强大的全栈应用程序,为您的开发之旅提供了有力的支持。

文章目录

第一部分:环境设置和准备

安装Java Development Kit (JDK)

为了进行Java全栈开发,您需要首先安装Java Development Kit(JDK)。以下是在Windows上安装JDK的简要步骤:

  1. 访问Oracle JDK下载页面
  2. 下载最新版本的JDK安装程序。
  3. 运行安装程序,按照提示进行安装。
  4. 配置系统环境变量,将JDK的bin目录添加到系统PATH中。

友情链接:快速入门:使用 Spring Boot 构建 Web 应用程序

安装和配置IDE

选择一个集成开发环境(IDE)来编写和调试Java代码。两个常见的选择是Eclipse和IntelliJ IDEA。

  1. 下载和安装Eclipse.
  2. 下载和安装IntelliJ IDEA.
安装和配置Maven

Maven是一个构建和项目管理工具,用于管理Java项目的依赖项和构建过程。

  1. 下载Maven并解压到您选择的目录。
  2. 配置系统环境变量,将Maven的bin目录添加到系统PATH中。
  3. 验证Maven安装是否成功,打开命令行并运行 mvn -version
安装Git版本控制工具

Git是一种版本控制工具,用于管理源代码。

  1. 下载和安装Git.
  2. 打开命令行并运行 git --version 来验证Git是否正确安装。
安装Docker以便部署各种服务容器

本文主要安装手段不是Docker,这里可以跳过

Docker可以用来轻松部署各种服务容器,包括MongoDB、Redis、MySQL等。

  1. 下载和安装Docker Desktop for Windows.
  2. 启动Docker Desktop并确保它在后台运行。

第二部分:数据库层开发

MongoDB

MongoDB是一个NoSQL数据库,适用于存储非结构化数据。

docker安装
  • 安装MongoDB:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 27017:27017 --name mongodb mongo
  • 连接MongoDB:

    java 复制代码
    MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
Windows Installer

MongoDB Community Server Download

上面那个直接全部装到C盘,下面这个能选路径

以下是每个选项的一般含义:

  1. 完整安装: 这个选项会在您的计算机上安装所有程序功能和组件。它会占用最多的磁盘空间,但建议大多数用户选择这个选项,因为它提供了软件的全部功能,无需进行个别选择。

  2. 自定义安装: 这个选项允许您选择要安装的特定程序功能和组件,以及它们在计算机上的安装位置。这是为高级用户推荐的选项,他们可能有特定的偏好或需求,这样他们可以更精确地控制安装过程。

在您的情况下,如果您满意默认配置并希望安装所有功能,您可以选择"完整安装"。但是,如果您有特定的需求或只需要软件的某些组件,您可以选择"自定义安装",以根据您的需求进行安装。

此外,似乎Mongo Shell必须单独安装到Windows系统中。这意味着不论您选择"完整安装"还是"自定义安装",您可能需要单独下载并安装Mongo Shell。请确保按照提供的说明安装Mongo Shell,如果它是您安装的必要组件。


这里不要打勾!!!,我安装了一天都没装上,GUI下面的链接单独装

这是有关安装MongoDB Compass的选项。MongoDB Compass是官方的MongoDB图形用户界面工具。以下是您可以选择的操作:

  • 通过点击"Install MongoDB Compass"按钮,您可以选择安装MongoDB Compass。这将自动下载并安装最新版本的MongoDB Compass到您的计算机上。

  • 如果您想了解有关MongoDB Compass的更多信息,您可以点击"Learn more about MongoDB Compass here"链接,以访问 MongoDB 官方网站上的相关信息。

请根据您的需求选择适当的选项。如果您需要使用MongoDB Compass来管理MongoDB数据库,那么选择安装它可能是一个好主意。如果不需要,您可以选择取消安装。
MongoDB Compass Download (GUI)

点左下角这个>_MONGOSH可展开终端

MongoDB常用命令

以下是一些常用的MongoDB命令,用于管理和查询MongoDB数据库:

当使用MongoDB的命令行客户端(mongo shell)时,您可以输入以下常用命令来与数据库进行交互:

连接到MongoDB:

bash 复制代码
mongo
  • 介绍: 这个命令用于启动MongoDB客户端并连接到MongoDB服务器。一旦连接成功,您可以在客户端中执行其他MongoDB命令。

数据库操作:

bash 复制代码
show dbs
use <db_name>
  • show dbs 介绍: 用于显示当前MongoDB服务器上的所有数据库列表,包括其大小。
  • use <db_name> 介绍: 切换到指定的数据库。如果数据库不存在,将会创建一个新的数据库。一旦切换成功,后续的操作将在该数据库中执行。

集合(Collection)操作:

bash 复制代码
show collections
db.createCollection("collection_name")
db.collection_name.drop()
  • show collections 介绍: 显示当前数据库中的所有集合列表。
  • db.createCollection("collection_name") 介绍: 用于创建一个新的集合。
  • db.collection_name.drop() 介绍: 删除指定的集合及其所有文档。

文档(Document)操作:

bash 复制代码
db.collection_name.insert({field1: value1, field2: value2})
db.collection_name.find()
db.collection_name.find({field: value})
db.collection_name.update({field: value}, {new_field: new_value})
db.collection_name.remove({field: value})
  • db.collection_name.insert({field1: value1, field2: value2}) 介绍: 向指定的集合中插入新的文档。
  • db.collection_name.find() 介绍: 查询指定集合中的所有文档。
  • db.collection_name.find({field: value}) 介绍: 根据条件查询集合中的文档。
  • db.collection_name.update({field: value}, {new_field: new_value}) 介绍: 更新符合条件的文档。
  • db.collection_name.remove({field: value}) 介绍: 删除符合条件的文档。

索引操作:

bash 复制代码
db.collection_name.createIndex({field: 1})
db.collection_name.createIndex({field: -1})
db.collection_name.getIndexes()
db.collection_name.dropIndex({field: 1})
  • db.collection_name.createIndex({field: 1}) 介绍: 创建升序索引以加速查询。
  • db.collection_name.createIndex({field: -1}) 介绍: 创建降序索引以加速查询。
  • db.collection_name.getIndexes() 介绍: 显示指定集合的所有索引。
  • db.collection_name.dropIndex({field: 1}) 介绍: 删除指定的索引。

聚合操作:

bash 复制代码
db.collection_name.aggregate([...pipeline])
  • 介绍: 使用聚合框架执行复杂的数据处理操作,如筛选、分组、排序等。

备份和还原:

bash 复制代码
mongodump
mongorestore
  • mongodump 介绍: 用于备份整个MongoDB数据库,包括数据和索引。
  • mongorestore 介绍: 用于还原MongoDB数据库从备份中。

用户和权限管理:

bash 复制代码
use admin
db.createUser({user: "username", pwd: "password", roles: ["role"]})
db.grantRolesToUser("username", ["role"])
  • use admin 介绍: 切换到admin数据库以进行用户和权限管理。
  • db.createUser({user: "username", pwd: "password", roles: ["role"]}) 介绍: 创建新的MongoDB用户。
  • db.grantRolesToUser("username", ["role"]) 介绍: 授予用户特定的角色和权限。

服务器状态和信息:

bash 复制代码
db.serverStatus()
db.version()
  • db.serverStatus() 介绍: 显示MongoDB服务器的状态信息,如运行时间、内存使用等。
  • db.version() 介绍: 显示MongoDB的版本信息。

这些MongoDB命令可用于执行各种数据库管理和查询任务。每个命令都具有特定的功能,可以根据需求在命令行中使用。在生产环境中,请小心操作,并确保正确配置和权限管理以维护数据的安全性和完整性。

Redis

Redis是一个内存数据库,用于高性能数据缓存。

docker安装
  • 安装Redis:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis
  • 连接Redis:

    java 复制代码
    Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
Windows Installer

不建议,Windows版本已停止更新,最新版是2016年的
https://github.com/microsoftarchive/redis/releases

Windows WSL-Ubuntu子系统

友情链接:【WSL/WSL 2-Redis】解决Windows无法安装WSL Ubuntu子系统与Redis安装

安装完成后,你可以下载AnotherRedisDesktopManager可视化管理Redis
https://github.com/qishibo/AnotherRedisDesktopManager/releases/tag/v1.6.1

Redis常用命令

当使用Redis时,有一些常用的命令,它们用于执行各种数据操作和管理任务。以下是一些常见的Redis命令:

  1. 设置键值对:

    • SET key value:设置一个键值对。
    • GET key:获取指定键的值。
  2. 列表(List)操作:

    • LPUSH key value:将值添加到列表的左侧。
    • RPUSH key value:将值添加到列表的右侧。
    • LPOP key:从列表的左侧移除并返回一个值。
    • RPOP key:从列表的右侧移除并返回一个值。
    • LRANGE key start stop:获取列表中指定范围的值。
  3. 集合(Set)操作:

    • SADD key member:将一个成员添加到集合中。
    • SREM key member:从集合中移除一个成员。
    • SMEMBERS key:获取集合中的所有成员。
    • SINTER key1 key2:计算多个集合的交集。
  4. 哈希(Hash)操作:

    • HSET key field value:在哈希中设置字段和值。
    • HGET key field:获取哈希中指定字段的值。
    • HGETALL key:获取哈希中的所有字段和值。
  5. 有序集合(Sorted Set)操作:

    • ZADD key score member:将成员和分数添加到有序集合中。
    • ZRANK key member:获取成员在有序集合中的排名。
    • ZREVRANGE key start stop:按分数范围获取有序集合的成员。
  6. 键操作:

    • EXPIRE key seconds:为键设置过期时间。
    • DEL key:删除指定的键。
    • KEYS pattern:根据模式查找匹配的键。
  7. 发布与订阅:

    • PUBLISH channel message:向指定频道发布消息。
    • SUBSCRIBE channel:订阅指定频道的消息。

这些是Redis的一些基本命令,用于执行常见的数据存储和检索操作。请根据您的具体用例和需求选择适当的命令。要详细了解Redis命令,请参考Redis官方文档。

MySQL

MySQL是一个关系型数据库管理系统。

docker安装
  • 安装MySQL:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 3306:3306 --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password mysql
  • 连接MySQL:

    java 复制代码
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "password");
Windows Installer

https://dev.mysql.com/downloads/installer/

解压包手动配置

https://dev.mysql.com/downloads/mysql/

友情连接:
MySQL-mysql 8.0.11安装教程
MySQL的安装指南

第三部分:搜索与可视化层开发

Elasticsearch

Elasticsearch是一个强大的全文搜索引擎。

8.x 版本要求的前置配置:

● Spring Data 3, used by Spring Boot 3

● based on Spring 6 and Java 17

Spring Boot 3 + Java 17,

我们用Java 8 可选 7.10.0 版本

docker安装
  • 安装Elasticsearch:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 9200:9200 -p 9300:9300 --name elasticsearch -e "discovery.type=single-node" docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.10.0
  • 连接Elasticsearch:

    java 复制代码
    RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "http")));
Windows Installer

Elasticsearch 7.10.0

启动时间可能较长,报错可能是权限不足,可尝试使用powershell或管理员身份运行

Kibana

Kibana是Elasticsearch的可视化工具,用于探索和可视化数据。

docker安装
  • 安装Kibana:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 5601:5601 --name kibana --link elasticsearch:elasticsearch docker.elastic.co/kibana/kibana:7.0.0
  • 访问Kibana:打开浏览器并访问 http://localhost:5601

Windows Installer

Kibana 7.10.0

启动时间可能较长,报错可能是权限不足,可尝试使用powershell或管理员身份运行

bash 复制代码
http://localhost:5601
使用Elasticsearch和Kibana建立强大的搜索和数据可视化

使用Elasticsearch来存储和检索数据,然后使用Kibana来创建仪表板、可视化和实时监控,以使数据更具信息价值。

第四部分:消息队列与文件存储层开发

RabbitMQ

RabbitMQ是一个消息队列系统,用于在应用程序之间进行异步通信。

docker安装
  • 安装RabbitMQ:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 5672:5672 -p 15672:15672 --name rabbitmq rabbitmq:management
  • 连接RabbitMQ:

    java 复制代码
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    factory.setHost("localhost");
    Connection connection = factory.newConnection();
    Channel channel = connection.createChannel();
Windows Installer

Downloading and Installing RabbitMQ

安装 RabbitMQ会自动弹出 Erlang/OTP下载连接,这里我们可以都下载最新的
rabbitmq-server-3.12.8.exe
Erlang/OTP 26.1.2

Erlang/OTP和RabbitMQ 版本匹配问题

安装完成后找到安装文件路径,找到 sbin 目录下,打开命令行cmd,在命令行里切换到sbin目录下,输入如下命令:rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management(下载可视化管理界面插件)

运行成功后,打开任务资源管理器,找到rabbitmq服务右键重新启动。或者也可以,双击sbin下的rabbitmq-server.bat

可以以直接点击 http://localhost:15672 打开 RabbitMQ 的后台管理页面(默认用户名和密码都是 guest)。

MinIO

MinIO是一个开源的对象存储服务器,可用于存储大量文件和数据。

docker安装
  • 安装MinIO:

    bash 复制代码
    docker run -d -p 9000:9000 --name minio -e "MINIO_ACCESS_KEY=minio" -e "MINIO_SECRET_KEY=minio123" minio/minio server /data
  • 连接MinIO:

    java 复制代码
    MinioClient minioClient = MinioClient.builder()
        .endpoint("http://localhost:9000")
        .credentials("minio", "minio123")
        .build();
Windows Installer

不建议,往后常用于Linux服务器,此处我们使用Windows WSL-Ubuntu子系统模拟服务器环境
https://min.io/download#/windows

Windows WSL-Ubuntu子系统

友情链接:【WSL/WSL 2-Redis】解决Windows无法安装WSL Ubuntu子系统与Redis安装
分布式文件存储MinIO、安装和使用

以下是在Linux系统中安装和配置MinIO的步骤,以Markdown形式进行重构:

步骤 1: 切换到 /opt 目录并创建 minio 文件夹

bash 复制代码
cd /opt
sudo mkdir -p /opt/minio
cd /opt/minio

步骤 2: 下载MinIO

使用 wget 命令下载MinIO服务器:

bash 复制代码
sudo wget https://dl.min.io/server/minio/release/linux-amd64/minio

步骤 3: 添加可执行权限

下载完成后,添加可执行权限给 MinIO 文件:

bash 复制代码
sudo chmod +x minio

步骤 4: 创建MinIO文件存储目录和日志目录

创建MinIO文件存储目录和日志目录:

bash 复制代码
# 创建MinIO文件存储目录和日志目录
sudo mkdir -p /opt/minio/data
sudo mkdir -p /opt/minio/logs

步骤 5: 创建 run.sh 脚本

/opt/minio/ 目录下创建一个 run.sh 脚本并编辑以下内容,然后保存。

你可以使用

bash 复制代码
nano run.sh

Ctrl+O保存,Ctrl+X退出

Ctrl+O出现这个需要按一下Enter确定

bash 复制代码
#!/bin/bash
sudo export MINIO_ROOT_USER=minio-user
sudo export MINIO_ROOT_PASSWORD=minio-pwd

# 使用 nohup 启动服务,指定文件存放路径 /opt/minio/data 和设置日志文件路径 /opt/minio/logs
# 最新版本中MinIO已经区分了Console和API两个服务的端口,需要指定端口号,否则MinIO会随机生成端口号。
nohup ./minio server --address :9002 --console-address :9001 /opt/minio/data > /opt/minio/logs/minio.log 2>&1 &

这里是设置用户名和密码,你可以自己改

bash 复制代码
sudo export MINIO_ROOT_USER=minio-user
sudo export MINIO_ROOT_PASSWORD=minio-pwd

步骤 6: 赋予执行权限给脚本

bash 复制代码
sudo chmod u+x run.sh

步骤 7: 启动MinIO

启动MinIO并检查是否启动成功:

bash 复制代码
# 启动MinIO服务
sudo bash run.sh

# 检查是否启动成功
ps -ef|grep minio

步骤 8: 查看MinIO日志

查看MinIO的日志文件:

bash 复制代码
# 查看日志
tail -200f /opt/minio/logs/minio.log

完成了上述步骤后,您将在Linux系统上成功安装和配置MinIO对象存储服务器,可以通过浏览器访问MinIO Console(默认端口9001)并使用您在脚本中设置的用户名和密码登录。

将RabbitMQ和MinIO集成到你的应用程序中

使用RabbitMQ实现异步消息传递,同时使用MinIO来存储和检索文件。

当涉及到前端开发,特别是使用Vue 3时,以下是一些常见的步骤和示例内容,以帮助您开始编写全栈应用程序:

第五部分:前端开发应用程序

Vue 3 前端开发

我们可以继续使用这一篇的方法,用一个自动化脚本部署环境
【Vue3-Flask-BS架构Web应用】实践笔记1-使用一个bat脚本自动化完整部署环境

步骤 1:安装 Node.js 和 Vue CLI
  • 安装 Node.js,它将提供npm(Node Package Manager)工具。
  • 使用npm安装 Vue CLI
bash 复制代码
npm install -g @vue/cli
步骤 2:创建 Vue 3 项目
  • 使用Vue CLI创建新的Vue 3项目:
bash 复制代码
vue create my-vue-app
  • 在交互式命令行中选择配置选项或接受默认配置。
步骤 3:开发前端应用
  • 进入Vue 3项目目录:
bash 复制代码
cd my-vue-app
  • 编写Vue组件、路由、状态管理等,构建前端应用。

示例Vue 3组件:

vue 复制代码
<template>
  <div>
    <h1>{{ message }}</h1>
    <button @click="changeMessage">Change Message</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: "Hello, Vue 3!"
    };
  },
  methods: {
    changeMessage() {
      this.message = "Message Changed!";
    }
  }
};
</script>
步骤 4:安装 Axios(用于与后端通信)
  • 安装 Axios 用于进行HTTP请求:
bash 复制代码
npm install axios
  • 在Vue应用中使用Axios来与后端API通信。

示例:

vue 复制代码
<script>
import axios from "axios";

export default {
  methods: {
    fetchDataFromServer() {
      axios.get("http://localhost:5000/api/data")
        .then(response => {
          console.log(response.data);
        })
        .catch(error => {
          console.error(error);
        });
    }
  }
};
</script>
步骤 5:构建前端界面
  • 创建Vue组件和页面以构建前端用户界面。

示例Vue 3组件:

vue 复制代码
<template>
  <div>
    <h1>Frontend Page</h1>
    <router-view></router-view>
  </div>
</template>
步骤 6:连接后端
  • 使用Axios或其他HTTP库与后端API进行通信。
javascript 复制代码
axios.get("/api/data")
  .then(response => {
    // 处理后端数据
  })
  .catch(error => {
    console.error(error);
  });

第六部分:测试和部署

API 测试和文档
使用 ApiPost 进行 API 测试
  • ApiPost 是一款强大的在线 API 测试工具,可用于测试和调试您的后端 API。
使用 Postman 进行 API 测试
步骤 1:创建 API 测试集合
  • 在 ApiPost 或 Postman 中创建 API 测试集合,并将所有相关的 API 请求添加到集合中。
步骤 2:编写测试用例
  • 在测试集合中编写测试用例,包括请求、预期响应和断言。
步骤 3:运行测试
  • 运行测试用例,检查每个请求的响应是否符合预期。
步骤 4:处理错误
  • 如果测试用例失败,分析错误原因并进行修复。
使用 Docker 进行部署
步骤 1:Dockerize 后端应用
  • 创建一个 Dockerfile,定义如何构建您的后端应用的 Docker 镜像。
Dockerfile 复制代码
# 基础镜像
FROM openjdk:11

# 复制应用程序 JAR 文件到镜像
COPY target/your-app.jar /app.jar

# 暴露应用程序的端口
EXPOSE 8080

# 启动应用程序
CMD ["java", "-jar", "/app.jar"]
步骤 2:构建 Docker 镜像
  • 在应用程序目录中执行以下命令来构建 Docker 镜像:
bash 复制代码
docker build -t your-app-image .
步骤 3:运行 Docker 容器
  • 运行构建的 Docker 镜像作为容器:
bash 复制代码
docker run -d -p 8080:8080 --name your-app-container your-app-image
步骤 4:部署前端应用
  • 类似地,您可以 Dockerize 您的前端应用,并将其部署到 Docker 容器中。
部署全栈应用程序
步骤 1:创建 Docker Compose 文件
  • 创建一个 Docker Compose 文件,用于定义您的后端和前端容器服务。这个文件可以包括多个服务,例如数据库、后端应用和前端应用。
yaml 复制代码
version: "3"
services:
  backend:
    image: your-backend-image
    ports:
      - "8080:8080"
  frontend:
    image: your-frontend-image
    ports:
      - "80:80"
步骤 2:部署应用程序
  • 使用 Docker Compose 部署应用程序:
bash 复制代码
docker-compose up -d
  • 这将启动所有定义的容器服务。
步骤 3:访问应用程序
  • 您可以通过浏览器或其他客户端访问应用程序。前端应用通常会暴露在端口 80,后端应用在端口 8080。

总结

全栈开发在当今的技术领域中占据着重要地位,为了成功开发全栈应用程序,您需要掌握多种技术和工具。本文提供了一个全面的指南,从环境设置和准备开始,一直到最终的测试和部署。通过学习如何安装Java Development Kit、选择适当的IDE、使用Maven进行项目管理、使用Git进行版本控制,以及安装和配置MongoDB、Redis、MySQL、Elasticsearch、RabbitMQ和MinIO等关键步骤,您将具备开发全栈应用程序所需的知识和技能。此外,我们还介绍了如何使用ApiPost和Postman进行API测试,以及如何使用Docker进行应用程序的容器化和部署。

通过本文,您将能够以自信和熟练的方式进行全栈开发,将您的创意变成强大的应用程序,满足不断增长的技术需求。

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